邢艷

摘 要：簡(jiǎn)要介紹了碎屑成形機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)計(jì)高低泵的自由切換，改善整機(jī)噪聲低、功率損耗低、安全運(yùn)行等方面的問(wèn)題，從而提高設(shè)備的性能。

關(guān)鍵詞：液壓機(jī)；碎屑成形機(jī)；液壓系統(tǒng)；高低泵

中圖分類號(hào)：TG315.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.15.133

液壓機(jī)是一種利用液體靜壓力來(lái)加工金屬、塑料、橡膠、粉末等制品的機(jī)械，它常用于壓制成形工藝，比如鍛壓、冷擠、粉末冶金和壓塊，等等。一般情況下，液壓機(jī)是由主機(jī)、動(dòng)力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三部分組成。碎屑成形機(jī)就是利用液壓機(jī)的工作原理實(shí)現(xiàn)金屬碎屑的快速成形。

1 碎屑成形機(jī)的主體結(jié)構(gòu)

碎屑成形機(jī)采用多缸聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)，分為主液壓缸、推塊液壓缸、支撐液壓缸和翻料液壓缸。具體的動(dòng)作流程是：支撐液壓缸支撐模具到工作位置；壓模壓縮碎屑進(jìn)入模具；保壓成形后，主液壓缸退回；支撐液壓缸拉動(dòng)模具向下移動(dòng)，到達(dá)推塊液壓缸工作位置；推塊液壓缸將金屬塊推出；翻料液壓缸動(dòng)作，金屬塊落入運(yùn)輸車內(nèi)。

2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

液壓系統(tǒng)是整臺(tái)設(shè)備的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，主要用來(lái)完成碎屑的壓制、模具的上下位置移動(dòng)、金屬塊的推出和落料等動(dòng)作。它主要是由液壓缸、電機(jī)、泵和各種閥組成的。根據(jù)碎屑機(jī)的工作要求和特點(diǎn)，其主體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

與同類碎屑成形機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)不同，該液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)主要有以下3點(diǎn)：①高、低液壓泵自由切換。該系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了15 kW電機(jī)驅(qū)動(dòng)的葉片泵和3 kW電機(jī)驅(qū)動(dòng)的柱塞泵，葉片泵主要負(fù)責(zé)4個(gè)聯(lián)動(dòng)液壓缸的動(dòng)作，以保證液壓缸的快速動(dòng)作，定量柱塞泵適應(yīng)主液壓缸保壓狀態(tài)時(shí)需要的高壓。②4個(gè)液壓缸的油路采用串聯(lián)形式，單個(gè)液壓缸只能單獨(dú)工作，不能同時(shí)動(dòng)作。由于設(shè)計(jì)壓力反饋，主液壓缸可以設(shè)定任意停止位置，確保設(shè)備的安全運(yùn)行。③運(yùn)行速度快，噪聲低，設(shè)備功率損失小。

3 液壓系統(tǒng)重要元件選型計(jì)算

3.1 液壓缸缸筒內(nèi)徑和活塞桿直徑的計(jì)算

當(dāng)液壓缸的理論作用力F（包括推力F1和拉力F2）和供油壓力P為已知時(shí)，無(wú)活塞桿側(cè)的缸筒內(nèi)徑（m）為：

根據(jù)公稱壓力，選取φ=2.將相關(guān)參數(shù)代入上述公式中，通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算最后得出各液壓缸的缸筒內(nèi)徑和活塞桿直徑為：

主液壓缸：缸筒內(nèi)徑D=250 mm，活塞桿直徑d=160 mm；

支撐液壓缸：缸筒內(nèi)徑D=50 mm，活塞桿直徑d=36 mm；

推塊液壓缸：缸筒內(nèi)徑D=50 mm，活塞桿直徑d=36 mm；

翻料液壓缸：缸筒內(nèi)徑D=40 mm，活塞桿直徑d=25 mm。

3.2 液壓泵的設(shè)計(jì)計(jì)算

通過(guò)計(jì)算，選用PV2R241葉片泵，額定壓力為8 MPa，額定流量Q為80 L/min，額定驅(qū)動(dòng)功率為15 kW；選用高壓1.25MCY柱塞泵，額定壓力為25 MPa，額定流量Q為2 L/min，額定驅(qū)動(dòng)功率為3 kW。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文主要闡述了液壓機(jī)在碎屑成形機(jī)上的應(yīng)用情況，通過(guò)分析液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，為傳統(tǒng)碎屑成形機(jī)液壓系統(tǒng)的改進(jìn)提供了一定的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

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〔編輯：白潔〕